一种晶体硅片位错检测方法技术

本发明专利技术提供一种晶体硅片位错检测方法，先采用添加有醇类化学添加剂的碱溶液对切割晶体硅锭得到的晶体硅片进行碱处理，然后再进行化学抛光和化学腐蚀。由于所述碱溶液能够去除碱溶液腐蚀过程中产生的气泡，降低碱处理后的晶体硅片表面粗糙度，从而能够代替现有技术中的机械抛光，得到较好的抛光效果。相对于现有技术中需要碎片、预处理等工序才能进行抛光的机械抛光过程，其工艺更加简单，同时相对于机械抛光需要的时间，本发明专利技术提供的碱处理过程需要的时间更短，提高了位错检测效率；且碱处理和化学抛光过程中无需使用昂贵的机械抛光设备，在一定程度上降低了位错检测成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池制作
，更具体的说是涉及。
技术介绍
太阳能电池分为晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。由于晶体硅太阳能电池具有较高的转换效率和长使用寿命以及相对于非晶硅薄膜电池的材料制备工艺更加简单等优点，晶体硅太阳能电池逐渐成为太阳能电池市场的主流。然而，晶体硅在铸造过程中，会引入其他杂质以及产生位错等晶体缺陷，根据晶体生长方式和过程的不同，晶体硅片内部的位错密度一般为103cm_2-109cm_2，而典型的位错密度约为106cnT2。由于位错具有高密度的悬挂键，具有电活性，可以直接作为复合中心，导致少子寿命或扩散长度降低。而且与此同时金属杂质、碳、氧等杂质容易在位错处偏聚，会形成新的电活性中心，从而造成晶体硅材料电学性能的不均匀，这些内部杂质和晶体缺陷(如位错)的存在会严重影响太阳能电池的转换效率。因此，对位错进行检测，找出缺陷形成、晶体生长工艺的关系，为改进生产工艺，减少缺陷、提高硅片的合格率和改善太阳能电池性能提供依据。目前对于晶体硅片内部缺陷的检测方法主要有光照射检测法、红外线检测法、超声波检测法、腐蚀法等。其中，腐蚀法主要先采用机械抛光进行抛光去除晶体硅片表面的氧化物等杂质和机械损伤层，然后再进行腐蚀，最后进行检测。但是，现有技术中的位错检测方法工艺繁琐，耗时较长且检测成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供，以简化位错检测的工艺，提高位错检测效率以及降低其检测成本。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:，包括:S1:提供切割晶体硅锭或晶体硅棒后得到的晶体硅片；S2:将所述晶体硅片浸泡在添加有醇类化学添加剂的碱溶液中，对所述晶体硅片进行碱处理，之后去除所述晶体硅片上残留的碱溶液；S3:将经过步骤S2处理过的晶体硅片浸泡在化学抛光液中，对晶体硅片进行化学抛光，之后去除所述晶体硅片上残留的化学抛光液，并吹干晶体硅片；S4:采用化学腐蚀液对吹干后的晶体硅片进行腐蚀，之后去除所述晶体硅片上残留的化学腐蚀液；S5:采集晶体硅片上的位错照片，分析位错数量，并得出位错密度。优选地，所述醇类化学添加剂为异丙醇或正丙醇。优选地，步骤S2中的碱溶液的体积浓度为5%_20%、温度为20°C _80°C，均包括端点值。优选地，步骤S2中的浸泡时间为5min-15min，包括端点值。优选地，所述去除所述晶体硅片上残留的碱溶液具体为:用去离子水冲洗所述晶体硅片2遍以上，以去除碱溶液。优选地，步骤S3具体为:将经过碱处理并清洗过后的晶体硅片浸泡在体积浓度为40%的氢氟酸与体积浓度为69%的硝酸，且二者体积比为1: (1-10)、温度为15°C -50°C的混合溶液中Imin-lOmin，对晶体硅片进行化学抛光，然后用去离子水清洗晶体硅片2遍以上，去除所述化学抛光液，并吹干晶体硅片。优选地，步骤S4具体为:采用体积浓度为40%的氢氟酸与0.15mol *L_1的K2Cr2O7,且二者体积比为2:1的化学腐蚀液，对吹干后的晶体硅片进行腐蚀10min-30min，然后用去离子水清洗晶体硅片，去除所述化学腐蚀液。优选地，所述碱溶液为Na2C03、NaHC03、NaOH、K2CO3> KOH的一种或几种溶液的混合溶液。优选地，所述切割晶体硅锭或晶体硅棒后得到的晶体硅片的表面粗糙度值Ra的范围为0μηι-20μηι,不包括端点值。优选地，所述晶体硅片的厚度范围为180 μ m-200 μ m，包括端点值。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的晶体硅片位错检测方法，采用添加有醇类化学添加剂的碱溶液对切割晶体硅锭得到的晶体硅片进行碱处理，由于所述碱溶液具有方向腐蚀性，能够逐层去除晶体硅片表面的机械损伤层和氧化物杂质层，且添加的醇类化学添加剂能够影响所述碱溶液的腐蚀的方向和腐蚀速率，具有较好的分散性，能够去除碱溶液腐蚀过程中产生的气泡，降低碱处理后的晶体硅片表面粗糙度，从而能够代替现有技术中的机械抛光，得到较好的抛光效果。本专利技术中提供的晶体硅片位错检测方法，先经过碱处理，然后再进行化学抛光和化学腐蚀。由于碱处理过程仅需将所述晶体硅片浸泡在添加有醇类化学添加剂的碱溶液中即可，相对于现有技术中需要碎片、预处理等工序才能进行抛光的机械抛光过程，其工艺更加简单，同时相对于机械抛光需要的时间，本专利技术提供的碱处理过程需要的时间更短，提高了位错检测效率；且碱处理和化学抛光过程中无需使用昂贵的机械抛光设备，在一定程度上节省了位错检测成本。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的流程图；图2为本实施例提供的位错检测方法得到的位错效果图；图3为本现有技术中机械抛光和化学腐蚀得到的位错效果图。【具体实施方式】正如
技术介绍
部分所述，现有技术中的位错检测方法工艺繁琐，耗时较长且检测成本较高。专利技术人发现，出现上述现象的原因是，现有技术中位错检测方法需要先通过机械抛光去掉硅片表面的机械损伤层或氧化物杂质，然后再进行化学抛光或化学腐蚀，由于机械抛光只能针对小尺寸(20mm2*20mm2以下)的硅片进行，对于大尺寸(100mm2*100mm2-200mm2*200mm2及以上)的硅片，则需要进行破碎后得到小尺寸的硅片再粘接在样品盘上，放置在抛光机上进行抛光，同时，为了避免在机械抛光中造成较高的硅片碎片率，机械抛光对硅片的厚度也有一定的要求，硅片厚度大于1_，综上，机械抛光过程中，需要制作出特定的尺寸和厚度的硅片，该过程造成机械抛光过程操作复杂耗时较长，进而使得位错检测的耗时较长，且由于抛光机成本较高，使得位错检测成本较高。基于此，专利技术人经过研究发现，提供，包括:S1:提供切割晶体硅锭或晶体硅棒后得到的晶体硅片；S2:将所述晶体硅片浸泡在添加有醇类化学添加剂的碱溶液中，对所述晶体硅片进行碱处理，之后去除所述晶体硅片上残留的碱溶液；S3:将经过步骤S2处理过的晶体硅片浸泡在化学抛光液中，对晶体硅片进行化学抛光，之后去除所述晶体硅片上残留的化学抛光液，并吹干晶体硅片；S4:采用化学腐蚀液对吹干后的晶体硅片进行腐蚀，之后去除所述晶体硅片上残留的化学腐蚀液；S5:采集晶体硅片上的位错照片，分析位错数量，并得出位错密度。由上述的技术方案可知，本专利技术提供的晶体硅片位错检测方法，先经过碱处理，然后再进行化学抛光和化学腐蚀。相对于现有技术中需要碎片、预处理等工序才能进行抛光的机械抛光过程，然后在经过化学抛光当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅片位错检测方法，其特征在于，包括：S1：提供切割晶体硅锭或晶体硅棒后得到的晶体硅片；S2：将所述晶体硅片浸泡在添加有醇类化学添加剂的碱溶液中，对所述晶体硅片进行碱处理，之后去除所述晶体硅片上残留的碱溶液；S3：将经过步骤S2处理过的晶体硅片浸泡在化学抛光液中，对晶体硅片进行化学抛光，之后去除所述晶体硅片上残留的化学抛光液，并吹干晶体硅片；S4：采用化学腐蚀液对吹干后的晶体硅片进行腐蚀，之后去除所述晶体硅片上残留的化学腐蚀液；S5：采集晶体硅片上的位错照片，分析位错数量，并得出位错密度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖贵云，陈养俊，陈伟，林瑶，徐志群，金浩，陈康平，
申请(专利权)人：晶科能源有限公司，浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36